Question

【題目】乳腺炎和口蹄疫分別是由細(xì)菌和病毒引起的危害奶牛養(yǎng)殖業(yè)的兩種嚴(yán)重疾病。研究者利用生物技術(shù)培育出轉(zhuǎn)乳鐵蛋白肽（抗細(xì)菌）和人干擾素（抗病毒）基因的雙轉(zhuǎn)基因奶牛品種。下圖1為基因表達(dá)載體，圖2為培育流程。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要用到的工具酶是___________。

（2）基因表達(dá)過(guò)程包括___________，圖1中一般能同時(shí)表達(dá)的基因是___________。新霉素抗性基因的作用是___________。

（3）圖2中研究者可利用___________技術(shù)篩選出干擾素基因成功表達(dá)的胚胎進(jìn)行移植。

（4）若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖3可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取__________作為引物（DNA復(fù)制子鏈的延伸方向5′→3′）。若上圖所示基因復(fù)制2次，則共需要這兩種引物各___________個(gè)；PCR程序中“適溫延伸”中的適溫是___________酶的最適溫度。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 轉(zhuǎn)錄和翻譯 干擾素基因和新霉素抗性基因 便于篩選出含有目的基因的細(xì)胞 抗原—抗體雜交 B和C 3 Taq（耐高溫的DNA聚合）

【解析】

1、據(jù)圖分析，圖1為基因表達(dá)載體，含有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子、目的基因（牛乳鐵蛋白肽基因和人干擾素基因）、標(biāo)記基因。圖2 轉(zhuǎn)基因奶牛的培育過(guò)程，該過(guò)程利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等。
2、解答本題的關(guān)鍵是：明確牛乳鐵蛋白肽基因只在轉(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞表達(dá)，人干擾素基因則可在全身細(xì)胞表達(dá)，據(jù)此可判斷篩選胚胎時(shí)應(yīng)選擇的方法。

（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶。

（2）基因表達(dá)過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，據(jù)圖可知，干擾素基因與新霉素抗性基因均位于相同的啟動(dòng)子和終止子之間，可同時(shí)轉(zhuǎn)錄。新霉素抗性基因的作用是便于篩選出含有目的基因的細(xì)胞。

（3）牛乳鐵蛋白基因在成年牛的乳腺中才能表達(dá)，人干擾素基因可在牛全身細(xì)胞表達(dá)，因此篩選胚胎時(shí)可利用抗原一抗體雜交技術(shù)篩選干擾素基因成功表達(dá)的胚胎。

（4）若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖3可知，DNA復(fù)制只能從5’到3’，因此構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取 B和C作為引物。若上圖所示基因復(fù)制2次，則共需要這兩種引物各3個(gè)；PCR程序中“適溫延伸”中的適溫是Taq（耐高溫的DNA聚合）酶的最適溫度。